一種多功能的1394仿真設備設計與實現(xiàn).pdf

1、為了滿足新一代航空系統(tǒng)對數(shù)據傳輸總線高帶寬、高確定性和高可靠性的要求，SAE對標準IEEE1394B總線協(xié)議進行了一些裁剪和限定，形成新的1394總線接口需求——SAE AS5643協(xié)議，定義了一種安全性和確定性更高、延遲更小的數(shù)據通信網絡標準，提高了通信系統(tǒng)的容錯能力和完整性。在機載網絡產品研發(fā)中，考慮到安全性、可重復性、試驗成本問題，需要在地面環(huán)境下構建機載網絡仿真系統(tǒng)對測試樣機的功能和性能進行大量的前期試驗。構建地面仿真系統(tǒng)需要不

2、同的節(jié)點仿真設備協(xié)同工作，本文針對目前節(jié)點仿真設備種類繁多不便于維護的現(xiàn)狀，結合SAE AS5643協(xié)議提出一種多功能1394仿真設備的實現(xiàn)方案。設備集合CC節(jié)點、RN節(jié)點和總線監(jiān)控節(jié)點的功能于一體，通過配置寄存器選擇不同的節(jié)點模式，實現(xiàn)單仿真設備的多功能應用。
　　此方案支持上電初始化過程自動配置鏈路層寄存器，靜態(tài)分配通道號，基于配置表調度接收發(fā)送異步流數(shù)據包，通過STOF包同步各個節(jié)點，支持接收消息的消息長度、消息時間、VPC

3、和數(shù)據CRC的正誤檢查，全面包含了SAE AS5643協(xié)議中規(guī)定的CC和RN的功能，也可作為總線監(jiān)控設備使用。仿真設備包含3個節(jié)點，共用一個主機接口，每個節(jié)點功能相互獨立，均具有數(shù)據收發(fā)、故障注入、心跳字初始值自設定等功能。
　　本文分析了 IEEE1394協(xié)議在國內外的應用現(xiàn)狀和多功能仿真設備的研發(fā)背景，介紹了飛機管理系統(tǒng)總線的基本拓撲結構和SAE AS5643協(xié)議，闡述了一種多功能1394仿真設備的解決方案，分析了其功能特點，

4、敘述了其系統(tǒng)和邏輯架構，重點描述了各個模塊的功能及控制過程，通過流程圖說明了其在不同模式下收發(fā)數(shù)據包的流程，論述了數(shù)據包的存儲機制，合理處理了總線競爭問題。為了保證功能的正確性和完備性，搭建了虛擬驗證平臺，以功能點為基礎劃分測試向量，對仿真設備的所有功能進行了全面的驗證。設計和驗證均采用硬件描述語言verilog實現(xiàn)，驗證工具為 ModelsimSE6.5a。
　　基于虛擬平臺的功能驗證表明，本文所闡述的一種多功能的1394仿真設